拉西瓦水电站
拉西瓦水电站,是黄河上游龙羊峡至青铜峡市河段规划的第二座大型梯级电站。位于青海省境内黄河干流的贵德县拉西瓦镇。
拉西瓦水电站于2006年4月开始建设,主要由中国水利水电第三工程局有限公司、第四工程局有限公司、第十一局有限公司,中国葛洲坝集团等单位承建。2008年9月20日首台发电机转子吊装。2009年4月15日首批机组并网发电。拉西瓦水电站最大坝高250米,坝顶中心线弧线长度459.64米。水库正常蓄水位为海拔高程2452米,总库容10.79亿立方米,日调节库容1.5亿立方米。电站总装机容量4200兆瓦(6×700兆瓦),额定水头205米,保证出力990兆瓦,多年平均发电量102.23亿千瓦时。拉西瓦水电站是黄河流域大坝最高、装机总量最大、发电量最多的水电站,是国家“西电东送”的重要组成部分,也是西北电网750千伏网架的重要支撑电源;曾创下电站从混凝土开仓浇筑到下闸蓄水、投产发电所用时间为同类型水电站最短。
2022年11月,入选“2022中国新时代100大建筑”名单。2023年1月11日,入选“人民治水·百年功绩”治水工程项目名单。
历史沿革
建造背景
拉西瓦水电站位于青海省贵德县、贵南县交界的黄河干流上,是我国实施西部大开发、“西电东送”战略北通道的重要骨干电源,是“十一五”期间国家重点工程。狭窄的河谷和巨大的落差为建造大型水电站提供了有利的条件,因此,拉西瓦被我国老一辈水电专家誉为水电开发的“钻石段”。
前期勘测
1978年冬天,勘测人员进驻拉西瓦开始拉西瓦水电站的勘测工作。经过13年艰苦卓绝的奋战,1992年拉西瓦水电站可研报告正式出炉。因拉西瓦水电站施工难度巨大,我国又正处于水电开发的低潮时期,水电站工程建设被搁浅。
建造决策
世纪之交的1999年,为加快中西部地区发展,党中央审时度势、总揽全局、面向新世纪做出了实施西部大开发的重大决策。2000年,全国人大九届三次会议,将拉西瓦水电站工程列为实施西部大开发战略和“西电东送”的标志性工程。
移民安置
拉西瓦水电站建设征地涉及海南藏族自治州贵德、贵南县、共和县,共有移民安置人口3138人(其中:贵南县2388人,贵德县749人,共和县1人)。库区共有两个移民安置点,已于2009年全部搬迁到新的安置点进行集中安置,其中贵南县过马营移民安置区415户2388人、贵德县夏什移民安置区42户216人。拉西瓦水电站工程建设征地和移民安置补偿总投资为42702.60万元。拉西瓦水电站自2007年3月开展建设征地移民安置工作以来,各单位各部门各尽其责,密切配合及时协调解决存在的问题,超常规开展了各项工作,确保了建设征地移民安置工作顺利完成。库区和移民安置区通过土地调整、产业结构调整等安置方式,移民群众的生产生活逐步提高,农业生产全部恢复,基本实现了“搬得出、稳得住,能发展”的目标,库区社会稳定,群众安居乐业。
前期建造
从2002年12月28日,导流洞开始施工至今,中国水利水电第四工程局有限公司有限公司广大建设者秉承着"开挖是雕刻、浇筑是雕塑"的精品施工理念。
2005年10月8日提前将左岸坝肩开挖竣工;2006年4月15日11时46分,随着水电四局第一分局局长党存文的向调度室下达了主坝第一罐混凝土浇筑的任务,在操作人员的细心操作下,缆机大罐的第一罐混凝土徐徐下落,浇筑在基坑主坝基岩面上,从而拉开了拉西瓦主坝浇筑的序幕。
2011年12月底,拉西瓦主坝已经基本施工完毕。在整个施工过程中,四局所有承建的项目合格率全部达到了100%,优良率全部在90%以上,部分施工项目得到了上级单位的一致好评。在拉西瓦,中国水利水电第四工程局有限公司还承建了拉西瓦南干渠饮水隧洞工程和主坝上游果卜错落体一号梁的加固工程。
后期建造
2021年12月28日21时16分,由水电四局承建的黄河拉西瓦水电站4号机组72小时连续试运行顺利结束,正式投产发电。至此,拉西瓦水电站实现420万千瓦全容量投产。
2023年9月14日,黄河拉西瓦水电站工程竣工验收会议在西宁市召开,与会专家一致同意拉西瓦水电站工程通过竣工验收。
建造难点
坝区山高坡陡,峡窄谷深,由于长期的风化卸荷等地质营力作用,边坡浅表部岩体相对松弛,危石、浮石、危岩、松散堆积体等分布普遍。位于青藏高原的拉西瓦电站平均海拔在2700米以上,最高海拔达3860米,空气稀薄,地形复杂,气候恶劣。电站大坝高达250米,最窄的地方不足100米,作业面小,施工难度很大。尤其是两岸边坡最高达800多米,地势险峻,存在很大的安全隐患,为此专门投入4亿多元,设置了40多万平方米的主动防护网。
为使两岸边坡保持稳定,减少施工风险,拉西瓦水电站工程改明线修路为开凿地下交通洞,电站主厂房、主变室等均为地下设置。整个工程石方明挖787.24万立方米,石方洞挖363.7万立方米。在地质复杂、断层密集、地处高地应力区的拉西瓦,洞室开挖困难重重、危机四伏,岩爆、掉块甚至塌方时时刻刻威胁着电站的安全生产,加之施工场地狭小,现场部署困难,危险源点多,施工风险和施工难度极大。
地理环境
地理位置
拉西瓦水电站是黄河上游龙羊峡至青铜峡市河段规划的大中型水电站中紧接龙羊峡水电站的第二个梯级电站,位于青海省贵德县与贵南县交界的黄河干流上。电站距上游龙羊峡水电站32.8km,距下游李家峡水电站73km,距青海省西宁市公路里程为134km,距下游贵德县城25km。
地形地貌
坝址区为高山峡谷地貌,河谷狭窄,两岸岸坡陡峻,高差近700米。泄洪建筑物及下游消能区位于坝体至下游1公里范围内,该段河流前300米流向为NE75°~80°,向下游转为NE55°~60°。
工程结构
工程规模为Ⅰ等大(1)型工程,主要建筑物:大坝、厂房、泄洪消能建筑物为1级,次要建筑物:消能区水垫塘下游护岸为3级;两岸高边坡防护为1级防护。工程枢纽由高250m的混凝土双曲拱坝,3个坝身泄洪表孔、2个深孔、1个底孔,坝后反拱水垫塘和右岸岸边进水口,地下引水发电系统组成。
河谷基岩上的枢纽建筑物由双曲薄拱坝、坝身表、深、底孔和坝下消能防冲水垫塘。河床基岩岩性前600米为印支期花岗石,后400米为三迭系变质岩;河床基岩顶板高程2215米~2225米,河床内出露断层约10条,最大破碎带宽0.3米~0.7米。左岸变坡岩石卸荷带深10米~20米,弱风化岩体入岸水平深15米~25米,右岸弱风化岩体埋藏深度浅于左岸,表部分布有第四纪松散堆积体。左坝肩下游70米~120米范围内存在Ⅱ#变形体,其地面出露高程前缘2400米,后缘2650米。
工程组成
泄洪表孔有三孔组成,三孔均由进口段、平直段、WES曲线段和反弧段(左、右表孔包括鼻坎段)或斜直段(中表孔包括跌坎)组成。进口设平板检修门共一扇,弧形工作门各一扇,单孔净宽13米;进口堰顶高程2442.0米,工作门底坎高程2441.5米,消能工均为舌型挑(跌)坎。
泄洪深孔由两孔组成,两孔布置相同,均由进口段、有压段(下倾10°)、弧形工作门闸墩段(包括鼻坎段)组成。进口底坎高程2371.8米,进口设平板事故门,孔口尺寸5.5米×8.5米;弧形工作门底坎高程2362.0米,孔口尺寸5.5米×6.0米。
底孔除承担提前发电期汛期施工导流,同时承担降低库水位及库水位降至2339米左右向下游供水底任务;临时底孔主要为提前发电期承担汛期施工导流,后期进行封堵。底孔、临时底孔布置相同,均由进口段、有压段、弧形工作门墩段(包括鼻坎段)组成。进口底坎高程2320.0米,进口设平板事故检修门,孔口尺寸4.0米×9.0米;工作弧门底坎高程2320.0米,孔口尺寸4.0米×6.0米。
消能区采用水垫塘形式集中消能,反拱水垫塘全长约217.30米,等宽布置,2227.0米高程处宽度为72.0米,反拱中心角73.74°,内半径60.0米,底板最低点高程2251.0米;底板及两岸边坡2265.0米高程以下均采用钢筋混凝土衬砌。混凝土二道坝位于坝后240.00米处,最大坝高31.5米,坝顶宽7米,坝底宽33米。二道坝后设混凝土护坦,长33米。
工程组织
拉西瓦水电站主要由中国水电三局有限公司、第四工程局有限公司、第十一局有限公司,中国葛洲坝集团等单位承建。其中中国水利水电第四工程局有限公司有限公司更是承担了其导流洞、左岸缆机平台、左高线交通洞、左岸拌和系统、主坝混凝土浇筑、主坝各类灌浆和部分机组安装等主要施工任务。
工程技术
浇筑技术
拉西瓦水电站户外出线楼的施工难点是高空作业,一层封顶封顶梁、楼板、梁柱要一次性浇筑完成。此外,楼板横向跨度大,面积大,梁柱结构交叉,同时要兼顾的部位多,混凝土浇筑强度大,浇筑时支撑系统的受力要均衡,否则会造成承重脚手架发生偏移失衡。为了克服这些难题,从施工局领导、工程技术人员到一线职工,出谋划策,群策群力。
浇筑过程中进一步优化施工方案,采取从官亭区下游侧开始全断面单向向上游推进的方法施工,先浇柱、梁,后浇楼板,一跨一跨地整体向上游推进,有效地防止了支撑系统受力不均的难题。在梁、板浇筑时,在横梁和纵梁上布设混凝土泵管,先浇纵、横梁,后浇楼板,同时采用了新的"赶浆法",按50厘米一层计,分层浇筑成阶梯形,当梁、柱浇筑达到板底位置时与楼板一起浇筑,随着阶梯形不断延伸,使梁、板浇筑连续进行。
出线楼
出线楼的横向跨度长达12米,纵向跨度长达20米,垂直高度达到55米,但一层楼板每平方米的承重力只有1.5吨,如果按现浇楼板的方案施工,承重系统难以承受。针对这一难题,他们将原设计的混凝土现浇楼板优化为预应力空心板,引进了美国SP技术的预应力空心板生产设备,进行空心板生产。
出线楼的纵向梁原设计为钢结构现浇混凝土梁,也是考虑到一层楼板的承重问题,优化为型钢结构外包混凝土梁。但这种梁每跨长20米,重达24吨,密度大、施工空间小,大型吊运设备用不上,施工又遇难题。技术人员和职工集思广益,一根梁分三节施工,在空中焊接,实现了优化目标。出线楼的顶层盖板原设计长度为5.7米,经拉西瓦工程建设部副经理周勇提议,将长度延至12米,并能一次成型,同时减少了中间的两根纵向梁,仅此一项节约钢材300多吨。
坝肩
两岸坝肩一期固灌采用无混凝土盖重,二期采用埋管,接触灌浆采用新型出浆排气系统,解决了长期困扰双曲拱坝边坡坝段混凝土上升与基础处理的矛盾。
坝后
坝后消能区两岸边坡采用一期清坡削坡锚固整治,二期混凝土网格梁支护的设计调整,在满足初期发电消能区安全防护的同时,加强了高陡边坡消能区整体安全性。
进水口
在狭窄的进水口施工场面增加钢栈桥、皮带机配合BOX溜管下料的输料系统,解决了高山峡谷浇筑混凝土入仓手段布设困难的难题。
特高薄拱坝
针对拉西瓦的特殊地理构造,西北水电设计院的设计者采用特高薄拱坝。坝高250米,底部却只有49米宽。厚高比例为0.196,低于国家标准0.2,属于薄形坝。这种坝给施工带来了不少难题,经过不断研究,建设者决定改变过去平面开挖的方式而采取反拱型开挖,这在国内属首创。该坝最大限度地减少了重力坝开挖量大、混凝土用量大的缺陷,成本大大降低。
获得荣誉
2022年11月,拉西瓦水电站成功上榜“2022中国新时代100大建筑”。
2023年1月11日,入选“人民治水·百年功绩”治水工程项目名单。
功能价值
环境保护
截至2022年10月底,拉西瓦水电站长周期累计发电量1358.26亿千瓦时,相当于节约标煤4483.78万吨,减少二氧化碳排放11254.49万吨,为中国西部经济建设和环境保护作出了突出贡献。
发电
拉西瓦水电站工程是黄河流域规模最大、电量最多、经济效益良好的水电工程,是“西电东送”北通道的骨干电源工程,也是实现西北水火电“打捆”送往华北电网有限公司的战略性工程。电站建成后主要承担西北电网调峰和事故备用,改善电网运行条件,提高电网运行效益,在支撑即将实施的西北电网750kV网架、实现西北电网向区外输电中起着其他水电站不可替代的作用。
主要影响
生态环境方面
黄河上游陆续建成的梯级水电站相继蓄水,使龙青河段增加了600平方千米的湿地面积;库区条件变化形成的降雨、湿度和风频等“库区效应”,明显改善了库区周边地区的生态气候,更加适宜人居及陆生植物生长。黄河上游水电开发有限责任公司公司成立十年来,累计发电1270多亿千瓦时,为人民生活和社会经济发展提供了廉价、清洁的绿色能源。同时水电站的建设给周边地区发展带了可喜的变化,当地居民生产生活方式发生了根本变化,很多人实现了从第一产业向第三产业的转变。
历史文化方面
拉西瓦水电站是黄河流域装机容量最大、发电量最多、单位千瓦造价最低、经济效益良好的水电站。电站建成后主要承担西北电网的调峰和事故备用,对西北电网750千伏网架起重要的支撑作用,是"西电东送"北通道的骨干电源点,也是实现西北水火电"打捆"送往华北电网有限公司的战略性工程。
相关评价
拉西瓦水电站是黄河流域大坝最高、装机总量最大、发电量最多的水电站,是国家“西电东送”的重要组成部分,也是西北电网750千伏网架的重要支撑电源。(人民网股份有限公司评)
工程建设时期,拉西瓦水电站与龙滩、小湾水电站并称世界三大水电工程之一,拉西瓦水电站是黄河流域大坝最高、装机总量最大、发电量最多的水电站。(中国水利发电工程会评)
参考资料
【经典水电工程15】拉西瓦水电站.中国水力发电工程学会.2023-09-16
拉西瓦水电站全容量投产.人民网.2023-09-16
黄河流域最大水电站一一青海拉西瓦水电站正式转入生产运行阶段.央广网.2023-09-16
黄河流域最大水电站通过竣工验收.界面新闻.2023-09-16
拉西瓦水电站.中国工程科技知识中心.2023-10-02
拉西瓦水电站420万千瓦全容量投产.青海省人民政府网.2023-09-16
“2022中国新时代100大建筑”名单出炉!.中国防水网.2023-09-28
水利部关于公布“人民治水·百年功绩” 治水工程项目名单的通知.澎湃新闻.2023-09-28
拉西瓦:点燃“能源之光”的地方.新能源网.2023-09-17
黄河水电 于艰难中厚积薄发.国家电投.2023-09-22
黄河拉西瓦水电站全容量投产.中国电力网.2023-09-22
黄河最大水电站拉西瓦水电站明年上半年并网发电.中国政府网.2023-09-19
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黄河水利工程-拉西瓦水电站.黄河文化.2023-10-04
优质高效 建精品工程.国家电投.2023-09-30
拉西瓦水电站上榜“2022中国新时代100大建筑”.中国水电网.2023-09-28
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